[实用新型]自适应PI控制的LED系统太阳能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能设备，尤其是一种自适应PI控制的LED系统太阳能控制器。 

背景技术

大功率太阳能LED灯属第4代光源，具有高光效、耐震动、穿雾性强及长寿命(100000h)等特点，将成为市政照明首推的环保节能产品。全面推广新光源、新能源的照明已成为“绿色照明工程”的首要任务。传统LED控制器是直接在蓄电池两端并联负载LED，此时流过LED的电流和蓄电池电压呈线性。因此，蓄电池电压波动大时，LED电流波动也大，而LED长期工作在大电流下有可能失效。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种PICI6F716单片机，利用PWM技术并通过对负载稳压来实现对LED的恒流。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用microchip公司生产的PICI6F716单片机作为核心控制器件，通过对蓄电池端电压、环境温度、太阳能电池端电压等参数的检测判断，从单片机的输出端口输出控制信号，控制信号将实现对功率开关器件MOSFET管开通与关断的控制，从而达到各种控制和保护的功能。 

本实用新型的有益效果是，只需检测蓄电池的端电压，实现算法简单，且能取得满意的稳压和恒流效果，能够显著提高LED的可靠性和寿命。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的LED恒流控制器结构图。 

图2是本实用新型的自适应PI控制系统原理框图。 

图中1.压敏电阻，2.肖特基二极管，3.肖特基二极管，4.PIC16F716单片机，5.MOSFET管T1，6.MOSFET管T2，7.调节曲线 

具体实施方式

在图1中，压敏电阻(1)在充电电路中既可作为恒流源向蓄电池充电，又可作为光敏元件并可通过检测其两端电压来判断光线的强弱。闪电时，太阳能电池两端的电压随着光强的急剧增大而大幅上升，很有可能超过其本身的额定电压而损坏太阳能电池，因此可利用压敏电阻对太阳能电池节能型雷击保护。肖特基二极管(2)，并联在充电电路中，防止夜间蓄电池向太阳能电池反向充电。肖特基二极管(3)和保险丝并联在蓄电池两端，一起形成对蓄电池的反接保护。采用Microchip公司生产的PIC16F716单片机(4)作为核心控制器件，通过对蓄电池电压、环境温度、太阳电池端电压等参数的检测判断，控制MOSFET两个开关管(5、6)的通断，已达到保护和控制的功能：当蓄电池电压达到过充点时，MOSFET管(5)开通，防止太阳能电池给蓄电池继续充电；当蓄电池电压降至恢复点时，MOSFET管(5)导通，太阳能电池给蓄电池继续充电；当夜晚到来时，MOSFET管(6)导通，实现对夜晚的光控，进而实现对LED的普通控制；当夜晚到来时，通过MOSFET管(6)的通断，实现对夜晚的光控，进而实现对LED的PWM恒流控制；当白天时，通过MOSFET管(6)关断，实现光控控制。 

在图2中，根据蓄电池电压的大小，按图中曲线(7)适当调节积分系数来合理设置输出占空比，即可改变负载LED两端的电压，使其与给定值相等，以达到预期效果：当蓄电池电压足够时，为实现对负载LED的恒流控制，使负载两端的电压恒定，实现无差控制，通过控制MOSFET管(6)通断，合理设置占空比，即可对负载LED进行稳压控制，PWM控制；当蓄电池电压较低时，应对负载实现非恒流控制，按图2中的曲线规律将积分系数逐渐衰减至0，即能实现从无差控制到有差控制的顺利过渡，实现对负载的非恒流控制。